Spektroskopija je naučna tehnika koja proučava interakciju svetlosti sa materijom, što omogućava analizu hemijskog sastava, fizičkih svojstava i drugih karakteristika astronomskih objekata. U astronomiji se spektroskopija koristi za analizu svetlosti koja dolazi od zvezda, planeta i drugih objekata kako bi se identifikovali elementi i molekuli prisutni u njima.
Kada svetlost prolazi kroz prizmu ili mrežu, ona se deli na spektar boja, poznat kao kontinuum. Unutar ovog spektra se mogu pojaviti tamne linije, koje se nazivaju apsorpcione linije, ili svetle linije, koje se nazivaju emisione linije. Svaka linija u spektru odgovara specifičnom elementu ili molekulu, omogućavajući astronomima da identifikuju sastav objekta.
Spektroskopija je ključna za razumevanje fundamentalnih aspekata univerzuma, uključujući hemijski sastav zvezda, kretanje galaksija, atmosferske uslove na egzoplanetama i mnoge druge karakteristike. Ona takođe igra važnu ulogu u proučavanju fenomena kao što su crne rupe i supernove.